基于农业废弃物利用的茄果类蔬菜育苗基质研究

山东农业大学硕士学位论文基于农业废弃物利用的茄果类蔬菜育苗基质研究姓名：王春雨申请学位级别：硕士专业：蔬菜学指导教师：魏珉2010-12-10摘要茄果类蔬菜一般采用穴盘育苗，育苗基质通常用草炭、珍珠岩和蛭石按照一定比例组配。由于草炭等资源有限，价格较高，大大限制了穴盘育苗技术的推广应用。本试验利用农业废弃资源玉米秸秆和棉籽壳菇渣，经过堆沤发酵后，与草炭、蛭石按照一定比例组配，进行番茄和甜椒育苗试验，筛选出适宜茄果类蔬菜的最佳育苗基质配方，并在此配方基础上研究了不同保水剂用量（0、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、4%）对番茄穴盘苗生育的影响，主要结果如下：1．为了加快腐熟速度，在加入0.5%秸秆腐熟剂的前提下，玉米秸秆添加0.7%的尿素较好。玉米秸秆腐熟时间在28天左右，棉籽壳菇渣腐熟时间在21天左右。2．利用腐熟玉米秸秆和棉籽壳菇渣组配的5种育苗基质配方，干容重在0.2-0.3g/cm3之间，总孔隙度在50-70%之间，pH在6-7之间，均符合育苗的需要；棉籽壳菇渣可以增加复合基质的容重和总孔隙度，玉米秸秆使基质的容重和孔隙度较低；根据费素娥等（2005）对番茄和甜椒育苗基质最佳氮磷钾养分分配方案，各基质配方的速效氮含量适中，速效钾含量较高，速效磷含量偏低，含有玉米秸秆的复合基质速效磷含量更低。3．从育苗效果看，T4（棉籽壳菇渣:草炭:蛭石=1:1:1，V/V）、T5（玉米秸秆:棉籽壳菇渣:蛭石=1:1:1，V/V）培育的幼苗长势较好，番茄的壮苗指数分别达到29.43和14.33，甜椒分别达到7.76和5.00；两个基质配方培育的幼苗叶绿素含量、根系活力、净光合速率均高于其它处理，以T4最高。4．以棉籽壳菇渣、草炭、蛭石按照1:1:1比例配成复合基质，分别加入不同用量保水剂，用于番茄育苗，结果表明，番茄出苗率随着保水剂用量增加首先增加，当用量达到2%后，出苗率开始下降。番茄株高在1%的保水剂用量下最高，而茎粗则随着保水剂用量增加而增加。保水剂用量在1-1.5%条件下，叶绿素含量、根系活力和光合速率均高于其它处理。当保水剂用量在1%时，壮苗指数最大，达到7.23。关键词：玉米秸秆；棉籽壳菇渣；番茄；甜椒；保水剂；穴盘育苗基于农业废弃物利用的茄果类蔬菜育苗基质研究2AbstractSolanaceaefruitvegetablesusuallyuseplugseedlings,whichcommonlyusepeat,perlite,vermiculiteasmedia.However,itslimitedresourcesandhighpricegreatlylimitthewideapplicationofplugseedlingtechnology,especiallypeat.Intheexperiment,maizestalksandmushroomresiduesafterfermented,preparedmediathroughcompostingwithpeatandvermiculite,withtomatoandpepperseedlingsasmaterialsfortheexperiment.WeselectThemostappropriateformulaforsolanaceasvegetablesubstrates.Byscreeningoutthebestmediaformulathatisfitforplugseedlingofsolanaceasvegetables,andinthesubstratesevendifferentcontentsofwaterretainingagentsareaddedin0,0.1%,0.5%,1%,1.5%,2%,and4%,takingtomatoasseedlingmaterialstoscreenouttheappropriateamountofinsuranceagent,themainresultsareasfollows:1.Fromthephysicalandchemicalproperties,5kindsofseedlingsubstratesofusingmaizestalksandmushroomresidue,havethedrybulkdensitybetween0.2-0.3g/cm3,totalporositybetween50-70%,andpHat6-7,andallofthatmeettheneedsofbreeding.MushroomResiduecanincreasebulkdensityandtotalporosityofthecompositematrixmaterial,decreasethedensityandporosityofmaizestalks.Allthesolublenireogensubstrateratioismoderate,thehighercontentofsolublepotassiumandlowercontentofsolublephosphorus.Thecompositematrixcontainingmaizestalkssolublepotassiumaremorelower.2.Resultsfromtheseedlingpointofview,T4(mushroomresidue:peat:vermiculite=1:1:1),T5(maizestalks:mushroomresidue:vermiculite=1:1:1),growfastest.Thetomatosoundseedlingindexreaches29.43and14.33;peppersoundseedlingsindexreaches7.76and5.00respectively.Thechlorophyllcontent,rootactivity,photosyntheticofthetwotreatmentaremuchhigherthanothertreatments,thechlorophyllcontent,rootactivity,andphotosyntheticofT4arehighest.山东农业大学硕士学位论文33.Tomatoseedlingswasbreedinginthesubstratecontainingamixtureofmushroomresidue,peatandvermiculite(1:1:1).Water-retainingagentwasblendedinthesubstratewithdifferentconcentration.Theresultsshowedthat:inacertainrange,theemergencerateoftomatoseedlingswasincreasedwiththeincreasesofwater-retainingagentcontentandbegandecreasedatcontent2%;Thetomatoplantreachedmaximumheightatthecontentof1%;Thestemdiameterwasincreasedwiththeincreasesofwater-retainingagentcontent.Thechlorophyllcontent,rootactivityandphotosynthesisishighwithblendingthewater-retainingagent1-1.5%.Thehighestsoundseedlingsindexreaches7.23,withblendingthewater-retainingagent1%.Keywords:maizestalks;mushroomresidues;water-retainingagent;plugseedling;tomato;pepper英文缩略词表英文缩写英文全称中文名称pHPowerofhydrogen酸碱度dmDiameter直径kgKilogram千克m3Cubemeter立方米cmCentimeter厘米ECElectricconductivity电导率mgMilligram毫克LLiter升mmMillimeter毫米CCarbon碳NNitrogen氮℃Degreecentigrade摄氏度mlMillilitre毫升gGram克nmNanometer纳米minMinute分钟DBDDrybulkdensity干容重WBDWetbulkdensity湿容重FWFreshweight鲜重DWDryweight干重CKControl对照μgMicrogram微克NRNitrateredutase硝酸还原酶WRAWaterretainingagent保水剂sSecond秒hHour小时PnNetPhotosyntheticrate净光合速率关于学位论文原创性和使用授权的声明本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文，同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》并向社会公众提供信息服务。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：基于农业废弃物利用的茄果类蔬菜育苗基质研究41引言1.1农业废弃物资源及其在蔬菜育苗中的应用1.1.1农业废弃物资源农业废弃物(agriculturalresidues)是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质，主要包括：农林生产过程中产生的植物残余类废弃物，牧、渔业生产过程中产生的动物类残余废弃物，农业加工过程中产生的加工类残余废弃物和农村城镇生活垃圾等（孙振钧等，2004）。通常我们所说的农业废弃物主要指植物的残体，包括各种作物的秸秆和食用菌菇渣等，此外动物的粪便也属于农业废弃物。我国秸秆资源十分丰富，据统计，1995年全国共有各种秸秆6.2亿吨，其中仅水稻、玉米秸秆的数量就达4.38亿吨，相当于我国北方草原打草量的50倍，约占全世界秸秆总量的20-30%（江永红等，2001）。由于我国农作物资源十分丰富，所以可就地取材，直接还田，省工省本，简便易行（沈善敏，1998）。近年来，随着农村农民生活水平的提高，人们不再将秸秆当作燃料，大量秸秆过剩，出现野外焚烧现象，既浪费了资源，又污染了环境，不利于生态平衡。利用秸秆，既可充分利用秸秆资源，减轻焚烧秸秆对生态环境的负面影响，又是发展有机可持续农业不可替代的有效途径(钱宏兵，1998)。2000年中国秸秆总量达5.541×108吨。东北地区是我国玉米的主要产区，如玉米1998年全国种植面积为37858.5万亩，而东北三省就有9819.8万亩(佟屏亚，2000)。玉米秸秆不含有毒物质，含有丰富的微量元素，碳氮比值为51（高祥照等，2002；毛知耕，1997）。玉米秸秆的来源极其丰富，成本较低，在我国北方有很大的研发潜力。因此，充分利用丰富的秸秆资源，积极推广秸秆为主要成分的基质育苗，将会极大的提高农业生产的经济效益、生态效益和社会效益。秸秆是一种宝贵的资源，农作物的秸秆既含有相当数量的作物必需的碳、氮、磷、钾等营养元素，又具有改善土壤的理化性状和生物学性状，提高土壤肥力，增加作物产量等作用(周鸣铮，1985)，所以它是重要的有机肥源之一。随着农业生产的发展和科学种田水平的提高，自九十年代以山东农业大学硕士学位论文5来，秸秆还田已在我国全面推广，各地